理想实验的研究方法是进行科学研究的重要方法，许多物理学的规律和模型的产生都是在理想状态下推理得到的。比如：我们学习的牛顿第一定律就是理想实验研究方法得到的定律。牛-00教育-零零教育信息网

理想实验的研究方法是进行科学研究的重要方法，许多物理学的规律和模型的产生都是在理想状态下推理得到的。比如：我们学习的牛顿第一定律就是理想实验研究方法得到的定律。牛

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 力的合成与应用/2022-03-02 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

理想实验的研究方法是进行科学研究的重要方法，许多物理学的规律和模型的产生都是在理想状态下推理得到的。比如：我们学习的牛顿第一定律就是理想实验研究方法得到的定律。牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，后来他经过实验画出了 “大炮”的草图（如图）——在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。在此基础上他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。请回答：

（1）为什么掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面？
（2）牛顿在该研究中依据的事实是                                           。
（3）牛顿当年推理得出的重要结论是                                         。
（4）如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了
（5）人造地球卫星的轨道示意图如图12。它在大气层外环绕地球运行的过程中，重力势能和动能相互转化，机械能是守恒的。它在近地点的         能最小。

◎ 答案

（1）受到重力的作用
（2）大炮将炮弹平射出去的速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。
（3）炮弹射出的速度足够大时将不再落回地面，而是绕地球运动（或飞向宇宙）。
（4）人造地球卫星（宇宙飞船）
（5）（重力）势

◎ 解析

牛顿发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，我们知道这是重力作用的效果，是石头的重力改变了石头的运动方向．他从石头落回地面的距离不同，分析预测用相同的力去改变同一物体运动方向时，运动速度越大，物体的运动方向越不易改变，即物体的运动方向改变较小，会落回离掷出点更远的地方．所以牛顿设想：在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远．于是牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论：抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球，绕地球旋转，做圆周运动；现在随着现代科技的发展，人们应用他的推论，制成了人造地球卫星．
卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能最小，动能最大．
故答案为：
（1）受到重力的作用．
（2）大炮将炮弹平射出去的速度越大，炮弹落地点就离山脚越远．
（3）炮弹射出的速度足够大时将不再落回地面，而是绕地球运动（或飞向宇宙）．
（4）人造地球卫星（宇宙飞船）．
（5）重力势．

◎ 知识点

专家分析，试题“理想实验的研究方法是进行科学研究的重要方法，许多物理学的规律和模型的产生都是在理想状态下推理得到的。比如：我们学习的牛顿第一定律就是理想实验研究方法得到的定律。牛…”主要考查了你对【力的合成与应用】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。